ギャップ結合〈gap junction〉

ギャップ結合は細胞の介在板にみられる構造で、直径2nmの通路を隣接する細胞間で形成することにより、その通路をイオンや小分子が通過し、心筋の同期性収縮に寄与している。ギャップ結合は、隣接する細胞膜上の「コネクソン(connexon)」同士が接合した「ギャップ結合チャネル(gap junctional channel)」が数千個集合したものであり、コネクソンは「コネキシン(connexin;Cx)」と呼ばれる蛋白のホモ6量体である(図)。

ギャップ結合

コネキシンは分子量により複数のアイソフォームに分類されており、心筋でみられる代表的なアイソフォームは、分子量がそれぞれ40、43、45kDaのCx40、Cx43、Cx45である。細胞間伝導速度はCx43>Cx40>Cx45の順に速い。また、心房筋や心室筋などの作業心筋においてはCx43の発現が最も多い。洞房結節や房室結節の中心部ではCx45が主な構成因子である。

ギャップ結合チャネルを介しては無機イオンの他に、環状アデノシン一リン酸(cAMP)、Ca2+、イノシトール三リン酸(IP3)、アデノシン三リン酸(ATP)などの小分子も通過する。これらの物質の透過性は、細胞内pH、Ca2+濃度、cAMP、環状グアノシン一リン酸(cGMP)などによって調節されている。